船舶太阳能发电并网控制研究

发布时间：2017-09-06 02:20

  本文关键词：船舶太阳能发电并网控制研究

  更多相关文章： 太阳能 船舶电力系统 并离网双模式光伏系统 双环SPWM

【摘要】：能源危机是目前世界各国经济发展面临的主要问题。推进新能源产业发展是我国应对能源和环境危机挑战的战略选择，也是当前我国经济结构转型面临的重大挑战。 船舶是能源消耗大户，，每年船舶消耗数亿吨燃油，当然，也是污染和温室气体排放大户，因此，其节能减排效果对国民经济的影响很大。近几年在国家节能减排政策的推动下，常规方法如动力装置余热利用、优化船体型线设计和航线等节能技术的潜力已经挖掘到了一定的阶段，很难有大幅度的提高，而太阳能发电在船舶上的开发利用却还有很大的潜力和空间。 论文针对工信部高技术船舶科研项目“太阳能在大型运输船舶上应用的前期研究”的研究任务，在对船舶光伏并网系统在船舶上的应用形式分析和设计的基础上，重点研究了系统电能转换核心船舶光伏并网逆变器的结构、功能及其逆变控制策略。本文主要做的工作如下： （1）搭建船舶光伏并网实验平台，通过试验结果分析指出陆用光伏并网逆变器与船舶电力系统并网的技术缺陷，并提出船舶光伏并网系统的需求； （2）通过对陆用光伏并网逆变器电路拓扑和功能的分析和研究，借鉴陆用光伏并网成熟技术经验，设计船舶光伏并网系统新型应用形式和优化光伏并网逆变器拓扑结构； （3）在讨论SPWM调制原理的基础上，深入研究基于电压、电流双环SPWM控制的并网逆变控制策略。研究并网同步控制方法，设计电网同步信号检测电路并仿真。在双环控制的基础上加入电网电压前馈环节，并对输出有功、无功进行解耦控制，实现并网逆变器的低电压穿越； （4）基于以上研究工作，课题针对选定汽车滚装船作为船舶光伏并网示范应用平台，设计安装一套并离网双模式船舶光伏并网系统。初步验证了并离网双模式光伏并网系统在大型远洋运输船舶上应用的可行性。
【关键词】：太阳能 船舶电力系统 并离网双模式光伏系统 双环SPWM
【学位授予单位】：武汉理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：U665.12
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-14
• 1.1 课题的研究背景及意义9-10
• 1.2 国内外太阳能船舶的发展现状和发展趋势10-13
• 1.3 论文主要研究内容13-14
• 第2章 船舶光伏并网实验平台试验与分析14-28
• 2.1 船舶电力系统概述14-16
• 2.1.1 船舶电力系统组成14-15
• 2.1.2 船舶电力系统的特点15-16
• 2.1.3 船舶电力负载特点16
• 2.2 船舶光伏并网实验平台概述16-20
• 2.2.1 光伏系统实验平台17-19
• 2.2.2 船舶模拟电站系统19-20
• 2.3 并网试验与分析20-28
• 2.3.1 发电机独立运行实验20-22
• 2.3.2 光伏系统并网运行实验22-26
• 2.3.3 实验分析26-28
• 第3章 船舶光伏并网逆变器拓扑结构与功能28-35
• 3.1 船舶光伏并网发电系统28-30
• 3.2 船舶并网逆变器拓扑结构30-32
• 3.3 最大功率点跟踪32
• 3.4 船舶并网逆变器逆变控制方式32-33
• 3.5 船舶光伏并网系统孤岛现象33-35
• 3.5.1 孤岛现象及产生原因33-34
• 3.5.2 孤岛现象的危害34
• 3.5.3 船舶光伏并网孤岛防治34-35
• 第4章 船舶光伏并网逆变控制研究35-50
• 4.1 船舶光伏并网逆变器硬件总体结构35-36
• 4.2 船舶光伏并网逆变器逆变控制策略36-47
• 4.2.1 SPWM 原理39-40
• 4.2.2 SPWM 调制的实现方法40-43
• 4.2.3 基于双闭环的 SPWM 控制43-45
• 4.2.4 并网同步控制45-47
• 4.3 船舶并网逆变器低电压穿越技术47-50
• 4.3.1 低电压穿越技术概述48-49
• 4.3.2 LVRT 控制策略49-50
• 第5章 船舶光伏发电并网系统设计50-60
• 5.1 船舶光伏发电并网稳定性研究50-54
• 5.1.1 不同工况对光伏发电并网系统的稳定性影响50-51
• 5.1.2 光伏发电系统容量对船舶电网稳定性的影响51-54
• 5.2 滚装船光伏并网系统设计54-60
• 5.2.1 船型选择54-55
• 5.2.2 滚装船电力系统55-56
• 5.2.3 滚装船光伏发电系统总体结构56-58
• 5.2.4 系统运行模式58-59
• 5.2.5 滚装船光伏并网系统并网点59-60
• 第6章 总结与展望60-62
• 6.1 总结60
• 6.2 展望60-62
• 参考文献62-65
• 致谢65-66
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果66

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：801593